(0,4) 4. Digamos que na mesma reação do item 3 foi utilizado 200 g de gás nitrogênio impuro e obtiveram-se 6,02.10^24 moléculas de gás amônia.
a) Qual era o grau de pureza do gás nitrogênio usado no início? (Dados: Massas molares: N=14 g / mol, H=1 g / mol).

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre uma reação química onde usaram 200 g de gás nitrogênio impuro e conseguiram produzir 6,02 times 10^24 moléculas de amônia. Nosso objetivo aqui é descobrir qual era a pureza desse gás nitrogênio utilizado. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que lida com as quantidades das substâncias envolvidas nas reações. Também vamos precisar das massas molares do nitrogênio (N) e do hidrogênio (H) que já foram dadas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender quantas mols de amônia ( NH3) foram produzidas. Sabemos que uma mol de qualquer substância tem 6,02 times 10^23 moléculas (isso é o que chamamos de número de Avogadro). Então, se temos 6,02 times 10^24 moléculas de amônia, podemos calcular as mols assim:
Mols de NH3 = 6,02 times 10^246,02 times 10^23 = 10 mols

Passo 3

Agora, precisamos relacionar a quantidade de amônia produzida com a quantidade de nitrogênio usada na reação. A reação balanceada para a produção de amônia é:
N2 + 3H2 2NH3
Isso significa que 1 mol de N2 produz 2 mols de NH3. Então, para 10 mols de amônia, a quantidade de nitrogênio necessária é:
Mols de N2 = 10 mols de NH32 = 5 mols de N2

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa de nitrogênio puro que corresponde a esses 5 mols. Sabemos que a massa molar do nitrogênio ( N2) é:
N2: 14 g/mol times 2 = 28 g/mol
Portanto, a massa de nitrogênio puro necessária é:
Massa de N2 = 5 mols times 28 g/mol = 140 g

Passo 5

Sabemos que inicialmente foram usados 200 g de gás nitrogênio impuro. A pureza do gás é a relação entre a massa de nitrogênio puro e a massa total do gás utilizado. Então, a pureza em porcentagem é:
Pureza = ( 140 g200 g ) times 100% = 70%

Resposta

O grau de pureza do gás nitrogênio utilizado foi de 70%.

Exercícios relacionados